專利名稱：一種行程控制氣缸及對中裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種可自動定位工件的定位系統(tǒng)，尤其涉及一種行程控制氣缸及對中裝置。
背景技術(shù)：
氣缸是一種在氣壓傳動中將壓縮氣體的壓力能轉(zhuǎn)換為機(jī)械能的氣動執(zhí)行兀件，由缸筒以及安裝在缸筒中的活塞、活塞桿等部件組成。使用過程中，缸筒內(nèi)形成壓力變化，通過活塞的往復(fù)運(yùn)動，帶動與活塞桿連接的外部待定位的工件移動，從而實(shí)現(xiàn)工件的移動定位。以玻璃包邊為例，需要將玻璃板精確地定位于工作臺上的某特定位置，若采用手工操作則過程繁瑣，效率低下。因此，如圖1所示，可在所述工作臺100的周圍設(shè)置氣缸11、12、13和14，將玻璃板200放置于工作臺100上，氣缸11、12、13和14同時向內(nèi)推動所述玻璃板200，從而將玻璃板200移動至指定位置。期間，由于需確定氣缸11、12、13和14的沖程(即活塞桿的移動距離)，因而只有精確計算出氣缸11、12、13和14在工作臺100周邊的位置，才能確保玻璃板200相對于工作臺100的精確定位。在實(shí)際操作過程中，針對適用于不同位置、不同形狀的玻璃板200定位，往往需要配置具有不同沖程的氣缸，這樣直接導(dǎo)致設(shè)備成本的增加。日本SMC公司提供了一系列的包括多個活塞移動檔位的氣缸，使用時，可根據(jù)實(shí)際需要選擇氣缸的活塞移動檔位。此外，在氣缸活塞推動玻璃板200的定位過程中，仍需要就氣缸不同的活塞桿沖程，固定各個氣缸的位置。若一個氣缸的位置出現(xiàn)偏差，或是基于玻璃板自身因素(如重心因素等)，或工作臺100的不平整性等原因，會造成玻璃板的定位出現(xiàn)偏差，從而導(dǎo)致包邊失敗。更嚴(yán)重的是玻璃板位置出現(xiàn)偏差后，很可能會受到來自相對方向上兩個力的相互疊加，導(dǎo)致玻璃板200的碎裂，造成產(chǎn)品報廢。因此，如何適時掌控活塞桿推動工件的距離及負(fù)載壓力等信息，使工件在移動位置出現(xiàn)偏差時可及時采取補(bǔ)救措施，避免對工件造成損傷，同時提高氣缸推動工件移動的效率，是本領(lǐng)域技術(shù)人員亟需解決的問題。

實(shí)用新型內(nèi)容針對上述在采用氣缸實(shí)現(xiàn)工件移動定位過程中，難以準(zhǔn)確獲取氣缸推動工件移動的信息，因而易發(fā)生工件移動偏差，或出現(xiàn)工件損壞等情況，本實(shí)用新型提供了一種行程控制氣缸及對中裝置，在氣缸推動工件移動過程中，能及時獲取工件移動偏差信息，克服上述缺陷。本實(shí)用新型提供的所述行程控制氣缸，包括缸筒以及安裝在所述缸筒內(nèi)的活塞和活塞桿；所述活塞桿一端與所述活塞固定連接，另一端延伸至所述缸筒外；所述行程控制氣缸還包括壓力傳感器，安裝于所述活塞桿上，測定所述活塞桿所受壓力；[0010]位移傳感器，測定所述活塞或所述活塞桿的位移；以及PLC定位控制器，與所述壓力傳感器和位移傳感器連接，接收所述壓力傳感器和位移傳感器的數(shù)據(jù)信號并控制氣缸的運(yùn)行及停止。可選地，所述壓力傳感器設(shè)置于所述活塞桿與工件接觸的一端上?？蛇x地，所述活塞桿與工件接觸的端部設(shè)有一軟質(zhì)的接觸墊，所述壓力傳感器設(shè)于所述接觸墊和活塞桿之間。可選地，所述位移傳感器為紅外測距儀，或超聲波測距儀，或光柵測距儀，或電阻尺，或雷達(dá)測距儀?？蛇x地，所述PLC定位控制器設(shè)有所述活塞桿移動異常報警用的蜂鳴器和/或信號燈。本實(shí)用新型還提供了一種對中裝置，包括設(shè)置于用于放置工件的工作臺周邊的氣缸，所述氣缸包括缸筒以及安裝在所述缸筒內(nèi)的活塞和活塞桿，所述活塞桿一端與所述活塞固定連接，另一端延伸至所述缸筒外；其中，所述氣缸包括壓力傳感器，安裝于所述活塞桿上，測定所述活塞桿所受壓力；位移傳感器，測定活塞或活塞桿的位移；所述對中裝置包括至少兩個所述氣缸，以及PLC定位控制器；所述PLC定位控制器接收各個所述氣缸的壓力傳感器和位移傳感器的數(shù)據(jù)信號，并控制各個氣缸的運(yùn)行及停止。可選地，所述壓力傳感器設(shè)置于所述活塞桿與工件接觸的一端上?？蛇x地，所述氣缸中的所述活塞桿與工件接觸的端部設(shè)有一軟質(zhì)的接觸墊，所述壓力傳感器設(shè)于所述接觸墊和活塞桿之間?？蛇x地，所述位移傳感器為紅外測距儀，或超聲波測距儀，或光柵測距儀，或電阻尺，或雷達(dá)測距儀?？蛇x地，所述對中裝置所包括的氣缸的數(shù)量為偶數(shù)。可選地，所述對中裝置至少包括四個所述氣缸?？蛇x地，每兩個所述氣缸為一組，水平設(shè)置于工件的兩邊及工作臺之上；同組的兩個所述氣缸的沖程方向相對設(shè)置，且其沖程軸線重合并形成同一軸線?？蛇x地，至少有兩組所述氣缸的沖程軸線是互相垂直的，其他組的氣缸的沖程軸線與其中一組的前述氣缸組的沖程軸線平行。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實(shí)用新型具有以下優(yōu)點(diǎn)本實(shí)用新型行程控制氣缸使用過程中，PLC定位控制器能通過所述壓力傳感器測定的所述活塞桿所施的壓力和位移傳感器測定的活塞/或活塞桿的移動距離，掌控行程控制氣缸推動工件移動過程中工件移動位置的偏差信息，避免工件損傷的同時實(shí)現(xiàn)工件移動的精確定位。所述對中裝置包括了多個設(shè)有壓力傳感器和位移傳感器的氣缸，以及獲取各個壓力傳感器和位移傳感器的數(shù)據(jù)信號且控制各氣缸的運(yùn)行及停止的PLC定位控制器。使用中，所述各個氣缸實(shí)現(xiàn)工件于不同方向的位移，而所述PLC定位控制器通過各個氣缸對應(yīng)的壓力傳感器和位移傳感器獲得工件移動的數(shù)據(jù)，從而避免工件受力過大而受到損傷，并實(shí)現(xiàn)工件在各個位置的準(zhǔn)確定位。


[0031]圖1是現(xiàn)有玻璃包邊過程中，氣缸推動玻璃板定位的機(jī)構(gòu)的示意圖；[0032]圖2是本實(shí)用新型的一種行程控制氣缸的結(jié)構(gòu)示意圖；[0033]圖3是圖2中行程控制氣缸的使用場景示意圖[0034]圖4為對中裝置的第一個實(shí)施例的結(jié)構(gòu)示意圖[0035]圖5為對中裝置的第二個實(shí)施例的結(jié)構(gòu)示意圖[0036]圖6是包括2個氣缸的對中裝置的一種使用場景示意圖；[0037]圖7是包括2個氣缸的對中裝置的另一種使用場景示意圖；[0038]圖8是包括3個氣缸的對中裝置的一種使用場景示意圖。
具體實(shí)施方式
[0039]本實(shí)用新型提供了一種行程控制氣缸以及應(yīng)用該氣缸的對中裝置。本實(shí)用新型的 行程控制氣缸的活塞桿上裝有壓力傳感器，用于測定在行程控制氣缸推動工件移動的過程 中所述活塞桿所受壓力(實(shí)際使用中，為活塞桿推動工件移動過程中工件施加于所述活塞 桿的反作用力，其反應(yīng)了所述活塞桿施加于工件的壓力)，以及用戶測定活塞桿移動距離的 位移傳感器。并通過一 PLC (可編程邏輯控制器，Programmable Logic Controller)定位 控制器接收所述壓力傳感器和位移傳感器的數(shù)據(jù)信號，掌控行程控制氣缸推動的工件的位 移以及所受的力，從而控制所述工件的移動，確保工件在定位過程中出現(xiàn)意外情況時采取 補(bǔ)救措施，避免工件受到損傷，并提高工件的定位效率。[0040]所述對中裝置包括多個(至少2個)裝有壓力傳感器和位移傳感器的氣缸，以及獲 取各個氣缸的壓力傳感器和位移傳感器的數(shù)據(jù)信號，并控制各氣缸的運(yùn)行及停止的PLC定 位控制器。其中，所述的多個氣缸設(shè)置于用于放置工件的工作臺周邊，圍繞工件放置，實(shí)現(xiàn) 工件位于各個方向的定位，并合力完成工件位于所述工作臺上的定位。在具體使用過程中， 所述PLC定位控制器基于壓力傳感器測定的各個氣缸的活塞桿所受到的工件施于的壓力 (也可認(rèn)為是活塞桿施于工件的壓力)和位移傳感器測定各氣缸的活塞桿在沖程方向上的 移動距離，以避免工件發(fā)生偏移后，相對的活塞桿在工件局部，繼續(xù)施加過大的力而導(dǎo)致工 件損毀等意外情況的發(fā)生。[0041]行程控制氣缸(或是對中裝置中單個氣缸)的使用方法如下。[0042]1、先根據(jù)氣缸所要推動工件移動距離設(shè)定氣缸的活塞桿沖程對應(yīng)的預(yù)設(shè)位移值 域(其可為一個包括最大位移值和最小位移值的范圍，也可僅為一個具體值)；根據(jù)工件的 抗壓能力等特定性，通過PLC定位控制器設(shè)定氣缸的活塞桿施于工件的壓力(即當(dāng)活塞桿 頂端與工件相抵時，工件在活塞桿的沖程軸線方向上施于活塞頂桿的反作用力)的預(yù)設(shè)壓 力容許值域(該值域基于工件的可承受的力確定，其可為一個包括最大壓力容許值和最小 壓力容許值的范圍，也可僅為一個具體值)。[0043]2、氣缸的活塞桿沿沖程方向移動過程中，當(dāng)壓力傳感器測定的活塞桿受到的壓力 (活塞桿施于工件壓力從而推動工件移動過程中，工件施于所述活塞桿的反作用力)落入預(yù) 設(shè)壓力容許值域后，判斷所述活塞桿的沿沖程方向的位移距離與預(yù)設(shè)位移值域關(guān)系，具體步驟如下。[0044]3、若活塞桿沿沖程方向的位移距離落入預(yù)設(shè)位移值域，表明工件在該氣缸的活塞 桿移動方向上定位完成，則停止活塞桿移動。[0045]4、若活塞桿沿沖程方向的位移距離未落入預(yù)設(shè)位移值域，活塞桿繼續(xù)推動工件移 動；期間，若壓力傳感器測定的活塞桿受到的壓力超過最大壓力容許值，但所述沿沖程方向 的位移距離仍未落入預(yù)設(shè)位移值域，表明工件在某個方向上的位移發(fā)生偏差，則停止氣缸 活塞桿移動，或收縮所述活塞桿。[0046]行程程控制氣缸(或是對中裝置中單個氣缸)的第二種使用方法如下。[0047]1、將所述預(yù)設(shè)壓力容許值域確定為單一的壓力容許定值；[0048]2、當(dāng)壓力傳感器測定的所述活塞桿受到的壓力達(dá)到該壓力容許定值時，判斷位移 傳感器測定的所述氣缸活塞的沿沖程方向的位移距離與預(yù)設(shè)位移值域關(guān)系，具體步驟如 下。[0049]3、若活塞桿沿沖程方向的位移距離落入所述預(yù)設(shè)位移值域，表明工件在該氣缸的 活塞桿移動方向上定位完成，則停止所述活塞移動；[0050]4、若活塞桿沿沖程方向的位移距離未落入預(yù)設(shè)位移值域，則停止氣缸活塞桿的移 動，或收縮所述活塞桿。[0051]行程程控制氣缸(或是對中裝置中單個氣缸)的第三種使用方法如下。[0052]1、當(dāng)活塞桿沿沖程方向的移動的位移距離落入預(yù)設(shè)位移值域(包括最大位移值和 最小位移值)后，監(jiān)控活塞桿受到的壓力；[0053]2、當(dāng)活塞桿受到的壓力達(dá)到預(yù)設(shè)壓力容許定值(或落入包括一個包括最大和最小 壓力容許值的預(yù)設(shè)壓力容許值域內(nèi))時，停止活塞桿移動；[0054]3、若活塞桿受到的壓力始終未達(dá)到預(yù)設(shè)壓力容許定值(或未落入一個包括最大和 最小壓力容許值的預(yù)設(shè)壓力容許值域內(nèi))但活塞桿沿沖程方向的位移距離達(dá)到預(yù)設(shè)位移值 域的最大位移值，則停止所述活塞桿移動。[0055]
以下結(jié)合附圖對本實(shí)用新型的具體實(shí)施方式
做詳細(xì)的說明。[0056]行程控制氣缸實(shí)施例[0057]如圖2所示，本實(shí)用新型所提供的行程控制氣缸包括缸筒160以及安裝在所述缸 筒160內(nèi)的活塞桿110和活塞120。所述活塞桿110 —端安裝所述活塞120，而另一端延伸 至所述缸筒160外，并在其端部安裝一軟質(zhì)的接觸墊130。使用時，所述接觸墊130抵住工 件，并推動所述工件移動，避免所述活塞桿110與工件直接剛性接觸，以更好地保護(hù)工件和 活塞桿110。[0058]其中，沿所述活塞桿110的長度方向，位于所述缸筒160的兩端，即在所述活塞120 移動軌跡的兩側(cè)，各設(shè)一個裝有電子閥門的空氣接口 121和122。使用時，通過所述空氣接 口 121或122向所述活塞120的一側(cè)缸筒160內(nèi)腔充氣(或抽氣)，在所述活塞120兩側(cè)形 成壓差，推動所述活塞120沿所述活塞桿110的長度方向移動，從而推動所述接觸墊130往 復(fù)移動。為了便于闡述，定義所述活塞120朝向所述接觸墊130端的方向(氣缸活塞桿的沖 程方向，也即使用過程中推動工件移動的方向)為正向，而相反方向?yàn)槟嫦?。[0059]在推動所述活塞120正向移動時，同時開啟兩個所述空氣接口 121和122的電子 閥門，并向所述空氣接口 122充氣(或可由空氣接口 121抽氣)，實(shí)現(xiàn)所述活塞右側(cè)的壓力大于左側(cè)(以圖2所示為準(zhǔn))壓力，從而推動所述活塞120正向移動；而當(dāng)所述活塞120完成 推行進(jìn)程后，同時關(guān)閉所述兩個所述空氣接口 121和122的電子閥門，使所述缸筒160內(nèi)部 處于密封狀態(tài)，則所述活塞120不再移動；如需要所述活塞120逆向移動時，則同時開啟兩 個所述空氣接口 121和122的電子閥門，并向所述空氣接口 121充氣(或可由空氣接口 122 抽氣)，實(shí)現(xiàn)所述活塞左側(cè)的壓力大于右側(cè)壓力，從而推動所述活塞120反向移動。[0060]在所述接觸墊130和活塞桿110之間裝有壓力傳感器140。使用時，當(dāng)所述活塞 桿110推動工件正向移動過程中，所述接觸墊130的前端抵住工件，并受到工件施于活塞桿 110的逆向的反作用力，所述壓力傳感器140用于測定該反作用力的大小(也即上述的活塞 桿110沿活塞桿110沖程的軸線方向施于工件的力)，定義為壓力指數(shù)。[0061 ] 除此之外，在所述缸筒160上，裝有一紅外線測距儀作為用于測定活塞桿110沿正 向移動距離的位移傳感器150。具體的，可在所述缸筒160上安裝一紅外線發(fā)射器152，在所 述活塞桿110位于所述缸筒160的外側(cè)部分安裝一紅外線接收器151。以所述活塞120起 始位置時(可由使用者根據(jù)實(shí)際情況確定)，所述紅外線接收器151和紅外線發(fā)射器152之 間的距離為零點(diǎn)距離。使用時，利用所述紅外線接收器151獲取所述紅外線發(fā)射器152發(fā) 射的紅外線的時間差，以及紅外線在空氣中傳播速度從而獲取紅外線接收器151至紅外線 發(fā)射器152的測試距離，以所述測試距離扣除零點(diǎn)距離便可獲取所述活塞120沿正向推行 的實(shí)際距離(也即所述活塞桿110正向移動距離)，定義為位移指數(shù)。[0062]值得注意的是，本實(shí)用新型中的位移傳感器并不局限于紅外測距儀150，其可為任 一實(shí)現(xiàn)獲取所述活塞120移動距離的距離測量裝置，如超聲波測距儀、光柵測距儀、電阻尺 或雷達(dá)測距儀等。[0063]所述行程控制氣缸還包括PLC定位控制器600，所述PLC定位控制器600連接所述 壓力傳感器140、位移傳感器150以及兩個所述空氣接口 121和122對應(yīng)的電子閥門。所述 PLC定位控制器600接收所述壓力傳感器140的數(shù)據(jù)信號(壓力指數(shù))和位移傳感器150的 數(shù)據(jù)信號(位移指數(shù))，且用戶可通過所述PLC定位控制器600設(shè)定上述預(yù)設(shè)位移值域和預(yù) 設(shè)壓力容許值域，并通過所述壓力指數(shù)與預(yù)設(shè)壓力容許值域以及位移指數(shù)與預(yù)設(shè)位移值域 的比對控制所述空氣接口 121和122對應(yīng)的電子閥門的開合，從而控制所述活塞120的移 動(即控制所述活塞桿110移動)。[0064]結(jié)合參考圖3所示，有一玻璃200 (作為工件)放置在一工作臺100上，所述工作臺 100包括水平面210和豎直面220。所述行程控制氣缸E位于所述工作臺100相對于豎直 面220的另一側(cè)，且所述行程控制氣缸E的活塞桿110的一端安裝的所述接觸墊130抵住 所述玻璃200的邊緣，從而沿所述活塞I桿10的延伸方向(即所述氣缸E的活塞桿110的 沖程方向)推動所述玻璃200移動，并使所述玻璃200的周邊抵住所述豎直面220。[0065]在玻璃200移動過程中，所述玻璃200表面與所述水平面210表面相接觸并發(fā)生 摩擦。若是所述水平面210的平整度差異較大，所述玻璃200的邊緣完全可能與水平面210 的凹或凸處相抵，從而無法繼續(xù)移動，此時若是所述活塞桿110持續(xù)移動，玻璃200則可能 基于活塞桿110施于的壓力而碎裂；而且在行程控制氣缸E推動玻璃200移動前，基于行程 控制氣缸E的位置、玻璃200的大小及定位位置，需要對活塞桿110的沖程進(jìn)行設(shè)置，若中 間計算出現(xiàn)問題導(dǎo)致對活塞桿110的沖程設(shè)置過大，則當(dāng)所述玻璃200與豎直面220相抵 后，活塞桿110繼續(xù)推行，其也會對玻璃200造成損壞。[0066]基于上述情況，本實(shí)施例的所述PLC定位控制器600基于所述壓力傳感器140測 定的所述活塞桿110所受的壓力(也即沿所述活塞桿110沿沖程軸線方向施于所述玻璃200 的壓力)和位移傳感器150測定的活塞桿的移動距離控制所述活塞120在所述活塞桿110 沖程方向的移動，可以避免上述情況發(fā)生。[0067]具體地步驟包括[0068]第一步，在行程控制氣缸E推動所述玻璃200移動前，基于所述玻璃200與所述豎 直面220相抵定位后，可能施加于所述活塞桿110的壓力，通過所述PLC定位控制器600設(shè) 定一預(yù)設(shè)壓力容許定值(即為，僅包括一個定值的預(yù)設(shè)壓力容許值域)，沿所述活塞桿110推 動所述玻璃200移動方向，玻璃200定位后至起始位置的距離的精度，設(shè)置一預(yù)設(shè)位移值域 (為一個包括最大位移值和最小位移值的范圍)。[0069]第二步，在所述活塞120正向移動以使所述活塞桿110推動所述玻璃200正向移 動過程中，通過所述壓力傳感器140獲取所述玻璃200施于所述活塞桿110的壓力(即壓力 指數(shù))，通過所述位移傳感器150獲取所述活塞桿110正向移動的位移距離(即位移指數(shù))， 并傳送至所述PLC定位控制器600。[0070]所述PLC定位控制器600控制所述活塞桿110的運(yùn)行過程如下。[0071 ] 控制所述活塞桿110正向移動，直至所述活塞桿110受到的壓力(即所述壓力傳感 器140獲取的壓力指數(shù))等于預(yù)設(shè)壓力容許定值時，判斷所述活塞桿110的正向位移距離 (即所述位移傳感器150獲取的位移指數(shù))與預(yù)設(shè)位移值域關(guān)系，其內(nèi)容如下。[0072]al、若所述活塞桿110的正向位移距離屬于所述預(yù)設(shè)位移值域(說明玻璃200已移 動至指定位置，完成定位)，則停止所述活塞桿110移動；[0073]bl、若所述活塞桿110的正向位移距離不屬于所述預(yù)設(shè)位移值域(小于，則說明所 述玻璃200已被卡住，無法移動；大于，則說明玻璃200可能位置發(fā)生偏移)，則使所述活塞 120反向移動，收縮所述活塞桿110，避免繼續(xù)推行造成玻璃200碎裂。[0074]當(dāng)然，可選方案中，當(dāng)所述正向位移指數(shù)達(dá)到預(yù)設(shè)位移值域最大值時，但所述活塞 桿110受到的壓力始終未到達(dá)所述預(yù)設(shè)壓力容許定值時，停止所述活塞桿110移動，此時玻 璃200可能已發(fā)生偏移。[0075]基于所述玻璃200在移動過程中，與所述水平面210摩擦力過大(如玻璃200便于 與水平面210的凹凸處相抵)時，上述行程控制氣缸E實(shí)現(xiàn)工件精確定位的方法中，此時， 所述PLC定位控制器600獲取的所述壓力指數(shù)可能已達(dá)到所述預(yù)設(shè)壓力容許定值，但所述 位移指數(shù)還未落入所述預(yù)設(shè)位移值域，適時縮回所述活塞桿110可能能夠排除故障。所以 在上述兩個采用行程控制氣缸E實(shí)現(xiàn)工件精確定位的方法的可選方案中，當(dāng)PLC定位控制 器600控制所述活塞120收縮回起始位置后，重新使所述活塞120正向移動，以嘗試所述活 塞桿110再次推動所述玻璃200正向移動，從而完成定位。優(yōu)選地，所述PLC定位控制器 600還可記錄所述活塞120收縮回起始位置的次數(shù)，并當(dāng)該次數(shù)達(dá)到預(yù)警次數(shù)，停止所述活 塞120移動，并啟動警報。所述PLC定位控制器600還可包括蜂鳴器或是信號燈(圖中未顯 示)，從而發(fā)出故障信號通知，使操作人員了解，玻璃200定位過程可能出現(xiàn)故障，便于后續(xù) 處理。這樣可有效提高玻璃200的定位效率。[0076]除此之外，還可采用另一種方法監(jiān)控所述玻璃200的移動，具體過程如下所述。[0077]第一步，先通過所述PLC定位控制器600設(shè)定上述預(yù)設(shè)壓力容許值域(包括最大壓力容許值和最小壓力容許值)和預(yù)設(shè)位移值域。并通過所述壓力傳感器140獲取所述玻璃 200施于所述活塞桿110的壓力，通過所述位移傳感器150獲取所述活塞120正向移動的位 移距離，并發(fā)送至所述PLC定位控制器600。[0078]第二步，通過所述PLC定位控制器600控制所述活塞桿110的運(yùn)行，其具體過程如 下。[0079]控制所述活塞桿110正向移動，直至所述活塞120正向移動的位移距離落入預(yù)設(shè) 位移值域后，持續(xù)監(jiān)控所述活塞桿110受到的壓力(即所述壓力傳感器140獲取的壓力指 數(shù))；并且，[0080]a2、當(dāng)所述活塞桿110受到的壓力落入所述預(yù)設(shè)壓力容許值域時，停止所述活塞 移動，此時說明沿活塞桿110的延伸方向，實(shí)現(xiàn)所述玻璃200的定位；[0081]b2、當(dāng)所述活塞120正向移動的位移距離達(dá)到所述預(yù)設(shè)位移值域的最大位移值， 但所述活塞桿110受到的壓力仍未落入所述預(yù)設(shè)壓力容許值域時，所述玻璃200按原先設(shè) 計已完成沿所述行程控制氣缸E的沖程方向(即所述活塞桿110的延伸方向)的位移，停止 所述活塞桿110移動。該情況下，當(dāng)所述活塞120正向移動的位移距離達(dá)到所述預(yù)設(shè)位移 值域的最大位移值時，按預(yù)先設(shè)定，所述壓力指數(shù)應(yīng)當(dāng)已落入所述預(yù)設(shè)壓力容許值域，因而 所述玻璃200很可能已位移已偏移，停止活塞桿110移動，以供用戶可進(jìn)一步確認(rèn)玻璃200 的定位情況。[0082]第三種優(yōu)化方案如下。[0083]第一步，通過所述PLC定位控制器600設(shè)定一預(yù)設(shè)位移定值(即僅為單一值的預(yù) 設(shè)位移值域)、一個包括最大壓力容許值和最小壓力容許值的預(yù)設(shè)壓力容許值域，以及最小 可調(diào)沖程距離。[0084]第二步，所述PLC定位控制器600控制所述活塞桿110正向移動，直至所述活塞桿 110的正向移動達(dá)到所述預(yù)設(shè)位移定值后，判斷所述壓力傳感器140獲取的壓力指數(shù)是否 落入所述預(yù)設(shè)壓力容許值域，其過程如下。[0085]a3、若所述壓力傳感器140獲取的壓力指數(shù)已落入所述預(yù)設(shè)壓力容許值域，則代 表所述玻璃200已完成定位，停止所述活塞桿110正向移動；[0086]b3、若所述壓力傳感器140獲取的壓力指數(shù)未落入所述預(yù)設(shè)壓力容許值域，則由 所述PLC定位控制器600控制所述活塞桿110正向移動一個最小可調(diào)沖程距離，并重復(fù)判 斷所述壓力傳感器140獲取的壓力指數(shù)是否落入所述預(yù)設(shè)壓力容許值域，若還未落入所述預(yù)設(shè)壓力容許值域，則可再重復(fù)所述活塞桿110正向移動一個最小可調(diào)沖程距離......依此類推，直至所述壓力傳感器140獲取的壓力指數(shù)落入所述預(yù)設(shè)壓力容許值域。[0087]其中，在步驟b3，活塞的正向移動進(jìn)程中，若所述玻璃200已發(fā)生偏移，則所述壓 力傳感器140獲取的壓力指數(shù)長久都不會落入所述預(yù)設(shè)壓力容許值域，即使多次重復(fù)所述 活塞桿110正向移動一個最小可調(diào)沖程距離過程，最后所述壓力指數(shù)落入所述預(yù)設(shè)壓力容 許值域，玻璃200早已偏離預(yù)設(shè)位置。因而優(yōu)選方案中，用戶可通所述PLC定位控制器600 設(shè)定一個所述活塞桿110正向移動一個最小可調(diào)沖程距離的次數(shù)限定，若所述活塞桿110 正向移動一個最小可調(diào)沖程距離的次數(shù)達(dá)到所述次數(shù)限定，此時玻璃200可能移動已出現(xiàn) 問題，停止所述活塞桿110移動，并發(fā)出警報。[0088]對中裝置實(shí)施例1[0089]本實(shí)用新型還提供一種對中裝置，包括至少兩個氣缸，所述氣缸包括缸筒以及安 裝在所述缸筒內(nèi)的活塞和活塞桿，所述活塞桿一端與所述活塞固定連接，另一端延伸至所 述缸筒外。在所述活塞桿上裝有壓力傳感器和位移傳感器。所述壓力傳感器用于測定所述 活塞桿所受壓力；而所述位移傳感器用于測定活塞或活塞桿的位移。所述各個氣缸設(shè)置于 用于放置工件的工作臺周邊，用于控制工件于不同方向上的位移(各個定位后的活塞桿形 成的空間即所述工件最后的定位空間)。[0090]所述缸筒，以及缸筒內(nèi)的活塞桿、活塞以及壓力傳感器和位移傳感器的結(jié)構(gòu)(所述 壓力傳感器和位移傳感器的設(shè)計位置、所述活塞桿的頂端還設(shè)有軟質(zhì)的接觸墊等)與上述 行程控制氣缸的結(jié)構(gòu)相似，在此不再贅述。所述對中裝置同樣包括一 PLC定位控制器，其與 上述行程控制氣缸的PLC定位控制器區(qū)別在于，所述PLC定位控制器連接各個所述氣缸的 壓力傳感器、位移傳感器，并接收各個所述壓力傳感器和位移傳感器的數(shù)據(jù)信號以用于控 制各個氣缸運(yùn)行及停止的PLC定位控制器。[0091]結(jié)合參考圖4所示，本實(shí)用新型中，所述工作臺100為平板狀，所述玻璃200位于 所述工作臺100上。本實(shí)用新型對中裝置則包括了在所述玻璃260周邊的四個方向所設(shè)置 的四臺所述氣缸A、B、C和D，以及控制所述四臺氣缸的PLC定位控制器610。所述的四臺氣 缸A、B、C和D由不同的方向推動所述玻璃260實(shí)現(xiàn)其定位。[0092]其中，所述氣缸A和氣缸B為一組，其對稱的設(shè)置于所述玻璃260的兩側(cè)，且其沖 程方向相對設(shè)置，沖程軸線重合并形成同一軸線。從而實(shí)現(xiàn)所述玻璃260沿所述氣缸A和 氣缸B的沖程軸線位置定位。同樣氣缸C和氣缸D也為一組，實(shí)現(xiàn)所述玻璃260沿所述氣 缸C和氣缸D的沖程軸線位置定位。而且如圖4所示，所述兩組所述氣缸(氣缸A、B和氣缸 C、D)的沖程軸線是互相垂直的。上述氣缸A、B、C和D的布局設(shè)置使得所述玻璃260的定 位更穩(wěn)定。[0093]使用過程中，在各氣缸推動所述玻璃260移動前，基于各臺氣缸的起始位置和所 述玻璃260定位后位置，針對各氣缸設(shè)定其活塞的移動距離各設(shè)置一預(yù)設(shè)位移值域；基于 玻璃260定位后，各臺氣缸的活塞桿與玻璃260相抵后受到的反作用力各設(shè)定一預(yù)設(shè)壓力 容許值域。[0094]與上述行程控制氣缸E通過其PLC定位控制器600控制其活塞桿110移動實(shí)現(xiàn)玻 璃260定位過程相似。本實(shí)例的所述PLC定位控制器610分別獲取各個氣缸的活塞桿推 動所述玻璃260沿各自的正向移動過程中，通過各氣缸的壓力傳感器(140a、140b、140c和 140d)獲取所述玻璃260施于所述活塞桿(I 10a、110b、IIOc和IIOd)的壓力，并通過各氣缸 的位移傳感器(150a、150b、150c和150d)獲取各氣缸的活塞(圖4中未顯示)正向移動(即 沖程方向)的位移距離，從而控制各活塞的移動，其通過各氣缸的活塞桿施于所述玻璃260 的合力完成玻璃260的定位。其中，所述PLC定位控制器610對于各個所述氣缸(包括氣缸 A、B、C和D)控制如上述行程控制氣缸實(shí)施例的PLC定位控制器600控制氣缸E的活塞桿 110過程相似，在此不再贅述。[0095]實(shí)際使用中，如在對玻璃包邊工藝中，需要將所述玻璃260移動至于所述工作臺 100的指定位置，之后再通過對應(yīng)的包邊設(shè)備對其完成包邊工藝。即所述包邊設(shè)備與所述 工作臺100位置對應(yīng)，只有將玻璃260移動至于所述工作臺100的指定位置才能對其進(jìn)包 邊工藝，因而對于玻璃260的位置定位具有嚴(yán)格要求。采用本實(shí)用新型對中裝置可嚴(yán)格地完成玻璃260的定位，并保證玻璃260在移動中不會出現(xiàn)損壞，其大大優(yōu)化了玻璃的包邊工藝。[0096]對中裝置實(shí)施例2[0097]結(jié)合參考圖5所示，本實(shí)施例中，所述對中裝置包括6個氣缸F、G、H、1、J和K。其 位于所述玻璃270周邊，其中，氣缸J和K、氣缸H和I，氣缸F和G各成一組。而各組氣缸的 結(jié)構(gòu)布局與上述對中裝置的實(shí)施例1相似，每一組的兩個氣缸對稱的設(shè)置于所述玻璃260 的兩側(cè)，且其沖程方向相對設(shè)置，沖程軸線重合并形成同一軸線。而且，兩組所述氣缸H和 I，氣缸F和G的沖程軸線平行設(shè)置，且所述兩組氣缸的沖程軸線與另一組氣缸J和K的沖 程軸線垂直。從而在不同的方向，更穩(wěn)定實(shí)現(xiàn)玻璃270的定位。[0098]本實(shí)施例中的各個氣缸的結(jié)構(gòu)與上述對中裝置的實(shí)施例1中的各個氣缸的結(jié)構(gòu) 相同，且本實(shí)例中PLC定位控制器610對于各個氣缸的控制方法與對中裝置的實(shí)施例1相 同，在此不再贅述。[0099]值得注意的是，本實(shí)用新型對中裝置的氣缸個數(shù)至少兩個，從而由不同方向?qū)崿F(xiàn) 工件的定位放置，其具體結(jié)構(gòu)，可參考圖6與圖7所示。如圖6中，所述兩個氣缸M和N可 以以玻璃230呈對稱狀，位于所述玻璃230的兩側(cè)放置，且沖程方向相對設(shè)置，沖程軸線重 合并形成同一軸線。而圖7中，所述玻璃240需定位于所述工作臺100的左上角，因而所述 兩個氣缸M和N分別位于所玻璃240的下方和右側(cè)，因而并未以所述玻璃240呈對稱狀放 置。[0100]而上述對中裝置的各實(shí)施例中，所述氣缸個數(shù)均為偶數(shù)，其為本實(shí)用新型的優(yōu)選 方案，目的在于提高負(fù)載工件定位的穩(wěn)定性與便利度，當(dāng)然如圖8所示。[0101]當(dāng)玻璃250為圖8所示的等邊三角形時，本實(shí)用新型對中裝置的氣缸則可為3個 (氣缸O、P和Q)，并均勻圍繞(所述三個氣缸的沖程軸線互相間呈60°夾角分布)所述玻璃 250的不同位置放置,從而由不同的方向?qū)崿F(xiàn)玻璃250的定位。[0102]綜上所述，本實(shí)用新型對中裝置的氣缸個數(shù)以及各氣缸的放置可根據(jù)實(shí)際玻璃的 形狀以及定位位置的需要布置，而最終工件的定位由各個氣缸的活塞桿合力完成。其并不 局限于上述的各個實(shí)施例，也不會限定本實(shí)用新型的保護(hù)范圍。[0103]而且本實(shí)用新型對中裝置的PLC定位控制器對于各個所述氣缸的預(yù)設(shè)位移值域 及預(yù)設(shè)壓力容許值域按實(shí)際需要設(shè)單獨(dú)定，PLC定位控制器、對各個所述氣缸的控制也獨(dú)立 操作，其并不限定本實(shí)用新型的保護(hù)范圍。[0104]本實(shí)用新型雖然以較佳實(shí)施例公開如上，但其并不是用來限定本實(shí)用新型，任何 本領(lǐng)域技術(shù)人員在不脫離本實(shí)用新型的精神和范圍內(nèi)，都可以做出可能的變動和修改，因 此本實(shí)用新型的保護(hù)范圍應(yīng)當(dāng)以本實(shí)用新型權(quán)利要求所界定的范圍為準(zhǔn)。
權(quán)利要求1.一種行程控制氣缸，包括缸筒以及安裝在所述缸筒內(nèi)的活塞和活塞桿；所述活塞桿一端與所述活塞固定連接，另一端延伸至所述缸筒外；其特征在于，所述行程控制氣缸還包括壓力傳感器，安裝于所述活塞桿上，測定所述活塞桿所受壓力；位移傳感器，測定所述活塞或所述活塞桿的位移；以及PLC定位控制器，與所述壓力傳感器和位移傳感器連接，接收所述壓力傳感器和位移傳感器的數(shù)據(jù)信號并控制氣缸的運(yùn)行及停止。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的行程控制氣缸，其特征在于，所述壓力傳感器設(shè)置于所述活塞桿與工件接觸的一端上。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的行程控制氣缸，其特征在于，所述活塞桿與工件接觸的端部設(shè)有一軟質(zhì)的接觸墊，所述壓力傳感器設(shè)于所述接觸墊和活塞桿之間。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的行程控制氣缸，其特征在于，所述位移傳感器為紅外測距儀， 或超聲波測距儀，或光柵測距儀，或電阻尺，或雷達(dá)測距儀。
5.根據(jù)權(quán)利要求1至4任一項所述的行程控制氣缸，其特征在于，所述PLC定位控制器設(shè)有所述活塞桿移動異常報警用的蜂鳴器和/或信號燈。
6.一種對中裝置，包括設(shè)置于用于放置工件的工作臺周邊的氣缸，所述氣缸包括缸筒以及安裝在所述缸筒內(nèi)的活塞和活塞桿，所述活塞桿一端與所述活塞固定連接，另一端延伸至所述缸筒外，其特征在于，其中，所述氣缸包括壓力傳感器，安裝于所述活塞桿上，測定所述活塞桿所受壓力；位移傳感器，測定活塞或活塞桿的位移；所述對中裝置包括至少兩個所述氣缸，以及PLC定位控制器；所述PLC定位控制器接收各個所述氣缸的壓力傳感器和位移傳感器的數(shù)據(jù)信號，并控制各個氣缸的運(yùn)行及停止。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的對中裝置，其特征在于，所述壓力傳感器設(shè)置于所述活塞桿與工件接觸的一端上。
8.根據(jù)權(quán)利要求6所述的對中裝置，其特征在于，所述氣缸中的所述活塞桿與工件接觸的端部設(shè)有一軟質(zhì)的接觸墊，所述壓力傳感器設(shè)于所述接觸墊和活塞桿之間。
9.根據(jù)權(quán)利要求6所述的對中裝置，其特征在于，所述位移傳感器為紅外測距儀，或超聲波測距儀，或光柵測距儀，或電阻尺，或雷達(dá)測距儀。
10.根據(jù)權(quán)利要求6至9任一所述的對中裝置，其特征在于，所述對中裝置所包括的氣缸的數(shù)量為偶數(shù)。
11.根據(jù)權(quán)利要求10所述的對中裝置，其特征在于，所述對中裝置至少包括四個所述氣缸。
12.根據(jù)權(quán)利要求10所述的對中裝置，其特征在于，每兩個所述氣缸為一組，水平設(shè)置于工件的兩邊及工作臺之上；同組的兩個所述氣缸的沖程方向相對設(shè)置，且其沖程軸線重合并形成同一軸線。
13.根據(jù)權(quán)利要求12所述的對中裝置，其特征在于，至少有兩組所述氣缸的沖程軸線是互相垂直的，其他組的氣缸的沖程軸線與其中一組的前述氣缸組的沖程軸線平行。
專利摘要本實(shí)用新型提供了一種行程控制氣缸及對中裝置，所述行程控制氣缸包括用于測定活塞桿所受壓力的壓力傳感器以及測定活塞或活塞桿位移的位移傳感器，以及連接壓力傳感器和位移傳感器，接收所述壓力傳感器和位移傳感器的數(shù)據(jù)信號并控制氣缸的運(yùn)行及停止的PLC定位控制器。使用過程中，PLC定位控制器通過壓力傳感器測定的活塞桿所受的壓力和位移傳感器測定的活塞/或活塞桿的移動距離，控制行程控制氣缸推動工件移動，在避免工件損傷的同時實(shí)現(xiàn)工件的精確定位。
文檔編號B25B11/00GK202833420SQ201220513620
公開日2013年3月27日 申請日期2012年10月9日 優(yōu)先權(quán)日2012年10月9日
發(fā)明者周駿 申請人:法國圣戈班玻璃公司